Progressi nell'applicazione degli esoscopi nelle procedure neurochirurgiche

 

L'applicazione dimicroscopi chirurgicie neuroendoscopi hanno notevolmente migliorato l'efficacia delle procedure neurochirurgiche. Tuttavia, a causa di alcune caratteristiche intrinseche delle apparecchiature stesse, presentano ancora alcuni vincoli nelle applicazioni cliniche. Alla luce delle carenze dimicroscopi operatorie neuroendoscopi, insieme ai progressi nell'imaging digitale, nella connettività di rete Wi-Fi, nella tecnologia degli schermi e nella tecnologia ottica, il sistema esoscopico è nato come ponte tra microscopi chirurgici e neuroendoscopi. L'esoscopio possiede una qualità d'immagine e un campo visivo chirurgico superiori, una migliore postura ergonomica, un'efficacia didattica e un coinvolgimento più efficiente del team chirurgico, e la sua efficacia applicativa è simile a quella dei microscopi chirurgici. Attualmente, la letteratura riporta principalmente le disparità tra esoscopi e microscopi chirurgici in aspetti tecnico-strumentali come profondità di campo, campo visivo, lunghezza focale e funzionamento, mancando una sintesi e un'analisi delle applicazioni specifiche e dei risultati chirurgici degli esoscopi in neurochirurgia. Pertanto, riassumiamo l'applicazione degli esoscopi in neurochirurgia negli ultimi anni, analizziamo i loro vantaggi e limiti nella pratica clinica e offriamo riferimenti per l'utilizzo clinico.

La storia e lo sviluppo degli esoscopi

I microscopi chirurgici offrono un'eccellente illuminazione profonda, un campo visivo chirurgico ad alta risoluzione ed effetti di imaging stereoscopico, che possono aiutare i chirurghi a osservare più chiaramente la struttura dei tessuti neurali e vascolari profondi del campo chirurgico e migliorare l'accuratezza degli interventi microscopici. Tuttavia, la profondità di campo del...microscopio chirurgicoè poco profondo e il campo visivo è ristretto, soprattutto ad alto ingrandimento. Il chirurgo deve mettere a fuoco e regolare ripetutamente l'angolazione dell'area bersaglio, il che ha un impatto significativo sul ritmo chirurgico; d'altra parte, il chirurgo deve osservare e operare attraverso un oculare del microscopio, il che richiede al chirurgo di mantenere una postura fissa per lungo tempo, il che può facilmente portare ad affaticamento. Negli ultimi decenni, la chirurgia mini-invasiva si è sviluppata rapidamente e i sistemi neuroendoscopici sono stati ampiamente utilizzati in neurochirurgia grazie alle loro immagini di alta qualità, ai migliori risultati clinici e alla maggiore soddisfazione del paziente. Tuttavia, a causa dello stretto canale dell'approccio endoscopico e della presenza di importanti strutture neurovascolari in prossimità del canale, insieme alle caratteristiche della chirurgia cranica come l'incapacità di espandere o restringere la cavità cranica, la neuroendoscopia è utilizzata principalmente per la chirurgia della base cranica e la chirurgia ventricolare tramite approcci nasali e orali.

Considerate le carenze dei microscopi chirurgici e dei neuroendoscopi, unite ai progressi nell'imaging digitale, nella connettività di rete Wi-Fi, nella tecnologia degli schermi e nella tecnologia ottica, il sistema a specchio esterno è emerso come ponte tra microscopi chirurgici e neuroendoscopi. Analogamente alla neuroendoscopia, il sistema a specchio esterno è solitamente costituito da uno specchio per ipermetropia, una sorgente luminosa, una telecamera ad alta definizione, uno schermo di visualizzazione e una staffa. La struttura principale che distingue gli specchi esterni dalla neuroendoscopia è uno specchio per ipermetropia con un diametro di circa 10 mm e una lunghezza di circa 140 mm. La sua lente è inclinata di 0° o 90° rispetto all'asse longitudinale del corpo dello specchio, con un intervallo di lunghezza focale di 250-750 mm e una profondità di campo di 35-100 mm. L'elevata lunghezza focale e l'elevata profondità di campo sono i principali vantaggi dei sistemi a specchio esterno rispetto alla neuroendoscopia.

Il progresso della tecnologia software e hardware ha promosso lo sviluppo di specchietti retrovisori esterni, in particolare l'avvento degli specchietti retrovisori esterni 3D, nonché dei più recenti specchietti retrovisori esterni 3D 4K ad altissima definizione. Il sistema di specchietti retrovisori esterni viene costantemente aggiornato ogni anno. Dal punto di vista software, il sistema di specchietti retrovisori esterni può visualizzare l'area chirurgica integrando l'imaging preoperatorio del tensore di diffusione a risonanza magnetica, la navigazione intraoperatoria e altre informazioni, aiutando così i medici a eseguire interventi chirurgici precisi e sicuri. Dal punto di vista hardware, lo specchio esterno può integrare filtri di acido 5-aminolevulinico e indocianina per angiografia, braccio pneumatico, maniglia di comando regolabile, uscita multischermo, maggiore distanza di messa a fuoco e maggiore ingrandimento, ottenendo così effetti di immagine e un'esperienza operatoria migliori.

Confronto tra esoscopi e microscopi chirurgici

Il sistema a specchio esterno combina le caratteristiche esterne della neuroendoscopia con la qualità d'immagine dei microscopi chirurgici, integrando reciprocamente i rispettivi punti di forza e di debolezza e colmando le lacune tra microscopi chirurgici e neuroendoscopia. Gli specchi esterni presentano le caratteristiche di un'elevata profondità di campo e un ampio campo visivo (diametro del campo chirurgico di 50-150 mm, profondità di campo di 35-100 mm), offrendo condizioni estremamente comode per interventi chirurgici profondi ad alto ingrandimento; d'altra parte, la lunghezza focale dello specchio esterno può raggiungere i 250-750 mm, garantendo una distanza di lavoro maggiore e facilitando gli interventi chirurgici [7]. Per quanto riguarda la visualizzazione degli specchi esterni, Ricciardi et al. hanno scoperto, attraverso il confronto tra specchi esterni e microscopi chirurgici, che gli specchi esterni hanno una qualità d'immagine, una potenza ottica e un effetto di ingrandimento paragonabili a quelli dei microscopi. Lo specchio esterno può anche passare rapidamente da una prospettiva microscopica a una macroscopica, ma quando il canale chirurgico è "stretto in alto e largo in basso" o ostruito da altre strutture tissutali, il campo visivo al microscopio è solitamente limitato. Il vantaggio del sistema a specchio esterno è che consente di eseguire l'intervento chirurgico in una posizione più ergonomica, riducendo il tempo trascorso a osservare il campo operatorio attraverso l'oculare del microscopio e riducendo così l'affaticamento chirurgico del medico. Il sistema a specchio esterno fornisce immagini chirurgiche 3D della stessa qualità a tutti i partecipanti all'intervento chirurgico durante l'intervento. Il microscopio consente a un massimo di due operatori di operare attraverso l'oculare, mentre lo specchio esterno può condividere la stessa immagine in tempo reale, consentendo a più chirurghi di eseguire interventi chirurgici contemporaneamente e migliorando l'efficienza chirurgica grazie alla condivisione delle informazioni con tutto il personale. Allo stesso tempo, il sistema a specchio esterno non interferisce con la comunicazione reciproca dell'équipe chirurgica, consentendo a tutto il personale chirurgico di partecipare al processo chirurgico.

esoscopio in chirurgia neurochirurgica

Gonen et al. hanno riportato 56 casi di chirurgia endoscopica per gliomi, di cui solo 1 caso ha presentato complicanze (sanguinamento nell'area chirurgica) durante il periodo perioperatorio, con un tasso di incidenza di solo l'1,8%. Rotermund et al. hanno riportato 239 casi di chirurgia transnasale transfenoidale per adenomi ipofisari, e la chirurgia endoscopica non ha causato complicanze gravi; al contrario, non vi è stata alcuna differenza significativa in termini di tempo chirurgico, complicanze o intervallo di resezione tra chirurgia endoscopica e chirurgia microscopica. Chen et al. hanno riportato che 81 casi di tumori sono stati rimossi chirurgicamente attraverso l'approccio del seno retrosigmoideo. In termini di tempo chirurgico, grado di resezione del tumore, funzionalità neurologica postoperatoria, udito, ecc., la chirurgia endoscopica è risultata simile alla chirurgia microscopica. Confrontando i vantaggi e gli svantaggi delle due tecniche chirurgiche, lo specchio esterno è simile o superiore al microscopio in termini di qualità dell'immagine video, campo visivo chirurgico, funzionamento, ergonomia e partecipazione dell'équipe chirurgica, mentre la percezione della profondità è valutata come simile o inferiore al microscopio.

esoscopio nell'insegnamento della neurochirurgia

Uno dei principali vantaggi degli specchi esterni è che consentono a tutto il personale chirurgico di condividere immagini chirurgiche 3D di qualità identica, consentendo a tutto il personale chirurgico di partecipare maggiormente al processo chirurgico, comunicare e trasmettere informazioni chirurgiche, facilitare l'insegnamento e la guida degli interventi chirurgici, aumentare la partecipazione didattica e migliorare l'efficacia dell'insegnamento. La ricerca ha dimostrato che, rispetto ai microscopi chirurgici, la curva di apprendimento degli specchi esterni è relativamente più breve. Nella formazione in laboratorio per la sutura, quando studenti e medici specializzandi ricevono formazione sia sull'endoscopio che sul microscopio, la maggior parte degli studenti trova più facile operare con l'endoscopio. Nell'insegnamento della chirurgia delle malformazioni cranio-cervicali, tutti gli studenti hanno osservato strutture anatomiche tridimensionali attraverso occhiali 3D, migliorando la loro comprensione dell'anatomia delle malformazioni cranio-cervicali, aumentando il loro entusiasmo per gli interventi chirurgici e riducendo il periodo di formazione.

Veduta

Sebbene il sistema a specchio esterno abbia compiuto progressi significativi nell'applicazione rispetto a microscopi e neuroendoscopi, presenta anche i suoi limiti. Il principale svantaggio dei primi specchietti retrovisori esterni 2D era la mancanza di visione stereoscopica nell'ingrandimento delle strutture profonde, che influiva sugli interventi chirurgici e sul giudizio del chirurgo. Il nuovo specchio esterno 3D ha migliorato il problema della mancanza di visione stereoscopica, ma in rari casi, indossare occhiali polarizzati per un periodo prolungato può causare disagi come mal di testa e nausea al chirurgo, che sono al centro del miglioramento tecnico nella fase successiva. Inoltre, nella chirurgia cranica endoscopica, a volte è necessario passare al microscopio durante l'operazione perché alcuni tumori richiedono una resezione visiva guidata dalla fluorescenza o l'illuminazione della profondità del campo chirurgico è insufficiente. A causa dell'elevato costo delle apparecchiature con filtri speciali, gli endoscopi a fluorescenza non sono ancora ampiamente utilizzati per la resezione dei tumori. Durante l'intervento chirurgico, l'assistente si trova nella posizione opposta al chirurgo primario e talvolta vede un'immagine ruotata. Utilizzando due o più display 3D, le informazioni dell'immagine chirurgica vengono elaborate dal software e visualizzate sullo schermo dell'assistente ruotato di 180°, risolvendo efficacemente il problema della rotazione dell'immagine e consentendo all'assistente di partecipare al processo chirurgico in modo più agevole.

In sintesi, il crescente utilizzo di sistemi endoscopici in neurochirurgia rappresenta l'inizio di una nuova era di visualizzazione intraoperatoria in neurochirurgia. Rispetto ai microscopi chirurgici, gli specchi esterni offrono una migliore qualità dell'immagine e un campo visivo chirurgico migliore, una postura più ergonomica durante l'intervento, una migliore efficacia didattica e una partecipazione più efficiente dell'équipe chirurgica, con risultati chirurgici simili. Pertanto, per la maggior parte degli interventi chirurgici cranici e spinali più comuni, l'endoscopio rappresenta una nuova opzione sicura ed efficace. Con il progresso e lo sviluppo della tecnologia, un numero maggiore di strumenti di visualizzazione intraoperatoria può contribuire a ridurre le complicanze chirurgiche e a migliorare la prognosi.